[发明专利]一种列车外形相似度的计算方法

说明书

本发明公开了一种列车外形相似度的计算方法，包括在统一的空间直角坐标系对各对比列车进行建模；对各对比列车模型的表面点坐标参数进行无量纲化处理；采集各对比列车模型的形面特征点的坐标参数；根据形面特征点的坐标参数计算相似系数R。与现有技术相比，本发明的计算方法能够克服皮尔森相关系数计算模型的局限性，以适用于对高速列车的计算。

技术领域

本发明主要涉及列车外形特征研究技术领域，尤其涉及一种列车外形相似度的计算方法。

背景技术

在产品外形特征研究中，现有的外形相似度量化方法主要从产品各项特征参数出发，量化产品在迭代过程中各外形特征的相关程度，并辅助提取高相关性外形特征，以指导迭代过程中新产品的外形设计。其中，主要计算模型即皮尔森相关系数计算模型，用于衡量两个变量的线性相关程度，其计算式为：

其中，r是x、y两个变量之间的相关系数，为其设定一个阈值[r],当计算模型中的r值[-1,1]超过该阈值时，则认为两个变量呈线性相关，r取值为负则两个变量呈负相关，反之呈正相关，r绝对值越高，相关性越强。

但由于高速列车不同于一般产品，在设计和迭代过程中必须考虑空气动力学等性能问题，其变形区域尺寸随运营速度的提升不断增加，且跨度大。将不同量级的产品参数代入上述计算式所得到的结果不能正确反应其相关程度。因此亟需改进计算方法以适用于高速列车。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种列车外形相似度的计算方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种列车外形相似度的计算方法，包括如下步骤：

S1，在统一的空间直角坐标系对各对比列车进行建模；其中，列车模型流线型长度L_s方向与X轴方向一致，列车模型的流线型结束位置位于坐标X＝0处、鼻尖朝向X轴正方向，且X轴与列车模型的对称面重合；列车模型的高度方向与Z轴方向一致，且轨面位于坐标Z＝0处、车顶朝向Z轴正方向；

S2，对各对比列车模型的表面点坐标参数进行无量纲化处理；

S3，采集各对比列车模型的形面特征点的坐标参数；

S4，根据形面特征点的坐标参数计算相似系数R。

作为上述技术方案的进一步改进：

在所述步骤S2中，采用以下公式对各对比列车模型的表面点坐标参数进行无量纲化处理：

其中，为无量纲化后的坐标值，x、y、z分别为列车表面点原始坐标参数，L_s为列车流线型长度，W_s为整车宽度，H_s为整车高度。

在所述步骤S3中，包括以下步骤：

S31，确定各对比列车模型的共有形面特征点；

S32，获取所述共有形面特征点的坐标参数。

在所述步骤S31中，包括以下步骤：

S311，从列车模型的流线型结束位置起，沿X轴的正向，以K个相距L_s/K且与X轴垂直的平面截取K条列车模型的X向外形相贯线l_x；

S312，从列车模型的对称面起，沿Y轴的正向或负向，以M个相距W_s/2M且与Y轴垂直的平面截取M条列车模型的Y向外形相贯线l_y；